专利名称：三节炉熔炼高铝球墨铸铁生产方法
技术领域：
本发明涉及冶金技术领域，特别是用三节炉熔炼高铝球墨铸铁生产方法。
背景技术：
锅炉配件侧密封板、挡煤器用量较大，原材质为高硅耐热铸铁。很多用户反映耐热温度低，使用周期短，基本上三个月更换一次，即增加了维修成本，又影响工作效率。为解决此问题，经过查阅金属材料手册，苏联标准RQTAL-24，高铝耐热球墨铸铁是生产侧密封板和挡煤器的好材料，它具有耐高温，抗氧化，使用寿命长等优点。但问题是这种高铝耐热球墨铸铁的生产工艺一直未公开，如何利用本地资源生产高铝耐热球墨铸铁是制约锅炉配件侧密封板、挡煤器寿命的关键问题。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术存在的缺点，而提供一种利用本地资源生产高铝耐热球墨铸铁的生产工艺，即三节炉熔炼高铝球墨铸铁生产方法。
本发明的技术方案是高铝耐热球墨铸铁生产工艺步骤为1)球铁水的熔炼工艺使用1吨/小时三节冲铁炉，炉膛直径尺寸为600毫米，炉高4.5米，热风温度140℃，铁水出炉温度1300～1380℃，山西焦炭含硫量1.1～1.7％；济南P08生铁含C4.4％，Si0.51％，Mn0.375～0.74％，S0.047％，P0.084％；配料比济南P08生铁50％，球铁回炉料40％，废铁10％；球化剂，其化学成分应符合Mg7～8％，Re11.5％，Si40％，Al1.34％；球化工艺球化处理采用包底凹坑冲入法，球化剂加入量为2％，孕育硅铁0.5％，加入0.5％的碱脱硫；先将球化剂置于包底，上放1/2的孕育硅铁，稻草灰盖实，侧面放入碱；第一次出铁水为总量的2/3，待球化反应完毕后，应迅速加稻草灰扒渣，再放入剩余的孕育硅铁，经搅拌进行第二次放铁水，搅拌扒渣，覆盖稻草灰，作三角试片，经试验合格，即得到合格的球墨铸铁铁水；2、冲混工艺
首先将已熔炼好的铝水经三氧脱气剂进行脱气处理，处理温度为720℃～740℃，经搅拌扒渣，覆盖稻草；球铁水和铝水的配比按球铁水75％，铝水25％，铝的烧损量为6～10％，将球铁水缓慢冲入盛有铝水的包内，并随时搅拌扒渣，浇注零件时应掌握快烧、平稳、连续，必须挡好渣，避免冷隔和夹渣。
本发明的效果是经过试验在1100℃，保温40小时，不发生氧化现象。经实验对比原来使用的侧密封板、挡煤器不到三个月就换一次，现在使用的高铝耐热球墨铸铁材料，半年多还未发现损坏。实践证明，用三节炉熔炼高铝耐热球墨铸铁是土法上马，自力更生的结晶。具有投资少，见效快，经济效益高等优点。用此法生产的高铝耐热球墨铸铁，完全适应锅炉耐热铸件和其它电炉、燃烧炉等高温环境下所需要的耐热铸件。下面从不同角度进行说明。
1、高铝耐热球墨铸铁的化学成分经过试验，利用本方法熔炼的高铝耐热球墨铸铁的化学成份(％)为C2.4～3.0，Si2.2～2.5，Mn0.6～0.8，Al20～24，符合苏联RQTAL-24的标准。
2、高铝耐热球铁铸件的宏观断口组织细呈灰色，收缩良好为正常组织——含铝铁素体。当铝低时，断口呈白色有亮点，质硬且脆性大，说明铁铝碳复合化合物增多。当铝含量高时，则出现了大量的碳化铝和铁铝碳复杂化合物，同样会引起硬度高，韧性差，易断裂，因为碳化铝是引起铸件开裂的主要原因，所以碳化铝的含量愈少愈好。因此，高铝耐热球墨铸铁应严格控制含铝量。
3、耐热试验高温耐热试验应在管式炉中进行。1100℃时，保温40小时，观察表面无氧化现象，其表面积增重应小于0.08g/m2·h，如条件不允许，在4KW高温箱式电炉中也可进行耐热试验。
具体实施例方式
高铝耐热球墨铸铁生产工艺1、球铁水的熔炼工艺在铸造车间使用1吨/小时三节冲铁炉，炉膛直径尺寸为600毫米，炉高4.5米，热风温度140℃，铁水出炉温度1350℃，山西焦炭含硫量1.3％。
济南P08生铁C4.4％，Si0.51％，Mn0.5％，S0.047％，P0.084％。
配料比P08生铁50％，球铁回炉料40％，废铁10％。
球化剂(合金铸造生产)，其化学成分应符合Mg7～8％，Re11.5％，Si40％，Al1.34％。
球化工艺球化处理采用包底凹坑冲入法，球化剂加入量为2％，孕育硅铁(75硅铁)0.5％，脱硫(S)加入0.5％的碱。先将球化剂置于包底，上放1/2的孕育硅铁，稻草灰盖实，侧面放入碱。第一次出铁水为总量的2/3，待球化反应完毕后，应迅速加稻草灰扒渣，再放入剩余的孕育硅铁，经搅拌进行第二次放铁水，搅拌扒渣，覆盖稻草灰，作三角试片，经试验合格，即得到合格的球墨铸铁铁水。
2、冲混工艺首先将已熔炼好的铝水经三氧脱气剂进行脱气处理，处理温度为720℃～740℃，经搅拌扒渣，覆盖稻草。球铁水和铝水的配比按3∶1，即球铁水75％，铝水25％，铝的烧损量大约为6～10％，将球铁水缓慢冲入盛有铝水的包内，并随时搅拌扒渣，浇注零件时应掌握快浇、平稳、连续，必须挡好渣，避免冷隔和夹渣。
高铝耐热球墨铸铁应严格控制含铝量。
权利要求
高铝耐热球墨铸铁生产方法，其特征有以下步骤1)球铁水的熔炼工艺使用1吨/小时三节冲铁炉，炉膛直径尺寸为600毫米，炉高4.5米，热风温度140℃，铁水出炉温度1300～1380℃，山西焦炭含硫量1.1～1.7％；济南P08生铁含C4.4％，Si0.51％，Mn0.375～0.74％，S0.047％，P0.084％；配料比济南P08生铁50％，球铁回炉料40％，废铁10％；球化剂，其化学成分应符合Mg7～8％，Re11.5％，Si40％，Al1.34％；球化工艺球化处理采用包底凹坑冲入法，球化剂加入量为2％，孕育硅铁0.5％，加入0.5％的碱脱硫；先将球化剂置于包底，上放1/2的孕育硅铁，稻草灰盖实，侧面放入碱；第一次出铁水为总量的2/3，待球化反应完毕后，应迅速加稻草灰扒渣，再放入剩余的孕育硅铁，经搅拌进行第二次放铁水，搅拌扒渣，覆盖稻草灰，作三角试片，经试验合格，即得到合格的球墨铸铁铁水；
2)、冲混工艺首先将已熔炼好的铝水经三氧脱气剂进行脱气处理，处理温度为720℃～740℃，经搅拌扒渣，覆盖稻草；球铁水和铝水的配比按球铁水75％，铝水25％，铝的烧损量为6～10％，将球铁水缓慢冲入盛有铝水的包内，并随时搅拌扒渣，浇注零件时应掌握快浇、平稳、连续，必须挡好渣，避免冷隔和夹渣。
全文摘要
三节炉熔炼高铝球墨铸铁生产方法，属于冶金技术领域，其工艺步骤为1)利用球铁水的熔炼工艺制得合格的球墨铸铁铁水，2)利用冲混工艺，将已熔炼好的铝水经三氧脱气剂进行脱气处理后，按球铁水75％、铝水25％的比例冲混。经过试验在1100℃，保温40小时，不发生氧化现象。实践证明，用三节炉熔炼高铝耐热球墨铸铁是土法上马，自力更生的结晶。具有投资少，见效快，经济效益高等优点。用此法生产的高铝耐热球墨铸铁，完全适应锅炉耐热铸件和其它电炉、燃烧炉等高温环境下所需要的耐热铸件。
文档编号C22C33/00GK1600870SQ20041003613
公开日2005年3月30日 申请日期2004年10月26日 优先权日2004年10月26日
发明者王长亭 申请人:王长亭